JP3483439B2 - 現像装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を利
用したレーザープリンタや複写機等に適用される画像形
成装置、及びそれに用いられる現像装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】少なくとも現像剤（以下トナーと記す）
とトナーを担持する現像剤担持体（以下、現像スリーブ
と記す）、現像スリーブ上のトナーコーティングを規制
するトナー層厚規制部材（以下、現像ブレードと記す）
とにより構成されている現像装置に於いて、一般的に、
組立工程内での外観検査などの品質確認を行うために
は、現像スリーブ上にトナーがコートされていない状態
で現像スリーブを一定時間回転させる必要がある。（以
下”組立工程内におけるスリーブ空回転”若しくは”現
像スリーブの空回転”とする。）その際現像ブレードや
現像スリーブ上に摺擦傷ができたり、又該現像ブレード
がウレタンゴム等の弾性体で構成されている場合には、
現像ブレードと現像スリーブとの摩擦抵抗により、トナ
ー層厚規制部材が現像スリーブの回転方向にめくれてし
まうこともあり、均一で良好なトナーコーティングを行
うことが不可能となってしまう。

【０００３】そこで、現像ブレード上の現像スリーブに
当接する側の面に潤滑剤（真球形、平均粒径１２μｍの
シリコン樹脂粒子）を塗布することにより上記問題を解
決していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、様々な
方法によって高画質化を図っていくにつれ、従来では起
きなかった潤滑剤に起因する問題が発生するようになっ
てきた。すなわち上記の潤滑剤を用いても”組立工程内
におけるスリーブ空回転”によって現像ブレードや現像
スリーブ上には傷が発生していたが、従来の画像上で
は、はっきりと認識できなかった。しかし高画質化を図
ったことによって、上記の傷による画像不良が目立つよ
うになってきたのである。

【０００５】本出願による第一の発明の目的は、更なる
高画質化を実現できる構成において、組立工程内におけ
るスリーブ空回転を行っても、現像スリーブ、現像ブレ
ード上の傷による画像不良が発生しない現像器を提供す
ることにある。

【０００６】本出願による第二の発明の目的は、トナー
の帯電量が著しく変化することによる画像不良が発生し
ない現像器を提供することにある。

【０００７】本出願による第三の発明の目的は、粒径の
ばらついている潤滑剤を用いた場合でも、一定以上の大
きさの潤滑剤存在することによる画像不良が発生しない
現像器を提供することにある。

【０００８】本出願による第四の発明の目的は、工場で
の品質チェックをより精度良く行うことのできる現像器
を提供することにある。

【０００９】本出願による第五の発明の目的は、ユーザ
ーに、高品位な画像を低コストで供給することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決するため鋭意検討を行い、本発明に到達した。即
ち、本願では以下の発明及び実施態様を包含する。

【００１１】 [１]少なくとも現像剤、現像剤担持
体、現像剤規制部材とを有する現像装置に於いて、現像
装置初期使用以前の現像剤担持体と現像剤規制部材との
接触部に現像剤が存在していない状態では、現像剤担持
体と現像剤規制部材との接触部に潤滑剤として、重量平
均粒径が５〜４５μｍで、平均円形度が０．７以上０．
９以下であるポリマー粒子が存在することを特徴とする
現像装置。

【００１２】 [２]該ポリマー粒子を構成するポリマー
の電荷量Ｊが、 現像時の現像剤担持体上における単位
重さあたりの現像剤のみの電荷量をＴ、現像剤の変わり
に潤滑剤を使用し、現像剤の時と全く同様な方法で潤滑
剤に電荷を付与した時の、現像剤担持体上における単位
重さあたりの潤滑剤のみの電荷量をＪとした時に以下の
関係、 Ｔが正の時： −０．５×Ｔ≦Ｊ≦２．０×Ｔ Ｔが負の時： ２．０×Ｔ≦Ｊ≦−０．５×Ｔ にあることを特徴とする請求項１記載の現像装置。

【００１３】 [３]該ポリマー粒子の個数平均径が１．
５μｍ以上３．０μｍ以下、かつ重量平均径が１５．０
μｍ以上４５．０μｍ以下であることを特徴とする[１]
記載の現像装置。

【００１４】 [４]該ポリマー粒子として、ふるい目の
開きが７５μｍのメッシュ数２００のふるいを通過する
もののみを使用することを特徴とする[１]記載の現像装
置。

【００１５】 [５]該ポリマー粒子が不定形シリコン樹
脂であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。

【００１６】 [６][１]から[５]のいずれかに記載の現
像装置に於いて、現像装置初期使用以前の現像剤担持体
現像規制部材との接触部に現像剤が存在していない状態
に現像剤担持上に存在する単位面積当たりの潤滑剤の量
が０．０１ｍｇ／ｃｍ²以上０．１ｍｇ／ｃｍ²以下とす
ることを特徴とする現像装置。

【００１７】 [７]画像形成装置本体に脱着可能である
プロセスカートリッジにおいて、[１]から[６]のいずれ
か記載の現像装置を有することを特徴とするプロセスカ
ートリッジ。

【００１８】

【００１９】

【発明の実施の形態】本出願による発明の第一の重要な
構成は少なくとも現像剤、現像剤担持体、現像剤規制部
材とを有する現像装置に於いて、現像装置初期使用以前
の現像剤担持体と現像剤規制部材との接触部に現像剤が
存在していない状態では、現像剤担持体と現像剤規制部
材との接触部に潤滑剤が存在しており、該潤滑剤が重量
平均粒径で５．０μｍ〜４５μｍであるポリマー粒子で
あって、かつ該ポリマー粒子が下記（１）または（２）
より選ばれるものが存在することによって達成される。

【００２０】（１）該潤滑剤であるポリマー粒子を構成
するポリマーまたは該ポリマーを含有する組成物の電荷
量Ｊが、現像時の現像剤担持体上における単位重さあた
りの現像剤のみの電荷量をＴ、現像剤の変わりに潤滑剤
を使用し、現像剤の時と全く同様な方法で潤滑剤に電荷
を付与した時の、現像剤担持体上における単位重さあた
りの潤滑剤のみの電荷量をＪとした時に以下の関係式で
ある。 Ｔが正の時： −０．５×Ｔ≦Ｊ≦２．０×Ｔ Ｔが負の時： ２．０×Ｔ≦Ｊ≦−０．５×Ｔ この場合は真球状でも不定形粒子でも良い。 （２） 該潤滑剤であるポリマー粒子の平均円形度が
０．７以上０．９以下である不定形粒子。

【００２１】上記潤滑剤として重量平均粒径で５．０μ
ｍ〜４５μｍとなる特定の性質を持ったポリマー粒子を
使用することによって達成される。

【００２２】これは上記潤滑剤は、空回転時には現像ブ
レード現像スリーブから剥がれ落ちづらく、更に潤滑剤
が現像スリーブに付着していても、印字を行う際には現
像スリーブから容易に離れるような材料の上記のような
帯電特性や粒子形状等によって決まる表面エネルギー、
粒径を有しているためである。

【００２３】これは潤滑剤自身も電荷を付与されるた
め、現像バイアスによって感光ドラムに飛翔するが、同
極性で且つ電荷が高すぎると、感光ドラムに飛翔した際
に他のトナーがその部分に飛翔しづらくなるため濃度薄
が生じ、又逆極性で電荷が高すぎるとの場合は潤滑剤が
キャリアの役割を果たし、極端にトナーの電荷をあげて
しまいコート不良が生じてしまう。潤滑剤自身の電荷量
が上記の範囲だと、以上の問題を回避できるからであ
る。

【００２４】本出願による発明の第三の好ましい構成は
粒径がばらついている潤滑剤を使用しても、ふるい目の
開きが７５μｍとなるメッシュ数２００のふるいを通過
する潤滑剤のみを使用することである。

【００２５】これは粒径が適当な潤滑剤を使用すること
によって、現像スリーブと現像ブレードのニップ部に潤
滑剤が挟まってしまうことによって生じる画像不良の発
生を防止できるためである。

【００２６】本出願による発明の第四の重要な構成は現
像装置初期使用以前の現像剤担持体と現像剤規制部材と
の接触部に現像剤が存在していない状態では、現像剤担
持体と現像剤規制部材との接触部に潤滑剤が存在してお
り、上記潤滑剤の現像剤担持体上に存在する単位面積当
たりの潤滑剤の量を０．０１ｍｇ／ｃｍ²以上０．１ｍ
ｇ／ｃｍ²以下とすることによって達成可能となる。こ
れは、現像スリーブ上の存在する潤滑剤の量を上記範囲
とすることによって、量が多すぎることによる現像剤担
持体の外観検査精度の低下、少なすぎることによる現像
ブレード削れの両方を防止できるからである。

【００２７】本出願による発明の第五の重要な構成は上
記第一から第四の発明に記載の現像装置を一体型カート
リッジに用いることで達成可能となる。これは一体型カ
ートリッジとすることによってカートリッジの利点であ
る画像安定性・イージーメンテナンス性に加え、更なる
高品位な画像が得られるプロセスカートリッジが提供で
きるからである。

【００２８】 参考例 参考例 を図．１〜３を用いて説明する。先ず、画像形成
装置について説明する、図２に示すように、画像形成装
置は、レーザ、ポリゴンミラー補正系レンズを含むスキ
ャナユニット１０１から画像信号に応じて変調されたレ
ーザ光が出力される。そして、このレーザ光は折り返し
ミラー１０２で反射して像担持体である感光ドラム１上
に照射される。感光ドラム１は一次帯電器である帯電ロ
ーラ２により予め均一に帯電されており、レーザ光の照
射に応じて表面に静電潜像が形成される。

【００２９】一方、現像装置５１背面のトナーユニット
６に貯蔵されているトナー７は、現像スリーブ３周面を
帯電しながら搬送され、現像スリーブ３上に現像可能な
トナー層が形成される。上記の静電潜像はトナー層によ
って現像して、トナー像として可視化される。

【００３０】他方、カセット１０３内に収容された記録
材１０４は、給紙ローラ１０５によって感光ドラム１で
の潜像の形成と同期して供給される。この記録材１０４
は、感光ドラム１上のトナー像の先端と同期してローラ
形状の転写手段１０７に搬送され、該転写手段１０７に
よって前記のトナー像が記録材１０４上に転写される。
トナー像を転写された記録材１０４は、定着器１０９ま
で搬送され、そこでトナー像を定着して永久像とされ
る。感光ドラム１上に残留したトナーはクリーニング手
段５により除去される。

【００３１】図３に示すプロセスカートリッジ１００は
前記の感光ドラム上帯電ローラ２、現像装置５１、クリ
ーニング手段（弾性クリーニングブレード）５、及びカ
バー５２を一括してユニット化している。これらの感光
ドラム１等はプロセスカートリッジ内で所定の相互配置
関係をもって組み付けられており、該プロセスカートリ
ッジ１００は画像形成装置本体内の所定部に対して所定
の要領で挿入装着され、また反対に装置本体から抜き外
しできるようになっている。

【００３２】さて、前記説明したプロセスカートリッジ
１００（以下、カートリッジと称する）は、トナーホッ
パー６に貯蔵されているトナー７が消耗した場合や、感
光ドラム１が寿命となった場合などにおいて、ユーザー
によって交換される。

【００３３】 通常上記カートリッジ現像装置５１に
は、トナー７が充填されているトナーホッパー部と５１
ｂ、現像スリーブや現像ブレード等が配置された現像部
５１ａとの境にトナーシール５３が存在し、現像部には
トナーが供給されない状態で生産し使用先へ輸送する。
これによって輸送の際の衝撃等におけるトナー漏れを防
いでいる。このトナーシール５３は初めて使用する際に
ユーザーによって取り外され、現像部５１ａにトナーが
初めて供給されることになるため、生産時の工程検査等
のために現像スリーブを問題無く回転させるには現像ブ
レード８、現像スリーブ３間には潤滑剤が必要となる。

【００３４】図１は本発明第一実施例の特徴を最も良く
表した現像装置の断面図を表す。現像剤担持体である現
像スリーブ３に対して、現像剤規制部材である弾性体の
現像ブレード８を当接させる。現像ブレード８はゴム硬
度ＪＩＳＡで６５゜のシリコンゴムを現像スリーブ３に
対して当接力Ｐ（現像スリーブ長手方向についての１ｃ
ｍ当たりの当接荷重ｇｆ／ｃｍ）を４０ｇｆ／ｃｍで当
接するように、現像容器に設置している。また、現像ス
リーブとブレードの当接巾（ニップ）は１．０ｍｍ、当
接最上流位置（現像スリーブ回転方向の上流）からブレ
ード自由端までの距離（以下ＮＥという）を２．０ｍｍ
としている。

【００３５】現像スリーブ３は、結着樹脂に導電性微粉
末を含有させた塗工液をアルミニウム製の円筒管にコー
トしたものを用いる。この時の現像スリーブはＪＩＳ規
格（Ｂ０６０１）の中心線平均粗さ（以下Ｒａと称す）
が１．０μｍであった。

【００３６】現像スリーブ３内にはマグネットロール４
を固定配置する。現像容器内には一成分磁性トナー７が
あり、撹拌で現像スリーブ付近に送られた後、マグネッ
トロール４の形成する磁界作用で現像スリーブ３に供給
されて、現像スリーブの回転と共に搬送される。その
後、現像ブレード８との当接部でトリボ付与と層厚規制
を受けて現像領域へ搬送される。

【００３７】現像スリーブ３には直流に交流を重畳した
交互電圧を電源１１で印加して感光体１との間に現像電
界を形成し、その電界に従って静電潜像の現像を行う。
現像スリーブ３には、直流電圧：Ｖｄｃ＝−５０ｖにＡ
Ｃ：矩形波Ｖｐｐ＝１６００Ｖ、ｆ＝１８００Ｈｚを重
畳した現像バイアス１１を印加する。現像スリーブ３と
感光体１は最近接位置で３００μｍのギャップを保って
対向している。感光体１は帯電電位Ｖｄ＝−７００Ｖに
均一帯電され、画像信号に従いレーザーで露光されてそ
の部分がＶｌ＝−１５０Ｖになる。Ｖｌ部を負帯電性ト
ナーで反転現像する。

【００３８】トナー７は負帯電性磁性一成分トナーを用
いる。上記材料及びシーケンスを用いることによって従
来よりも高画質化を図ることが可能となった。

【００３９】次に、潤滑剤の添加方法を図４を用いて説
明する。まず潤滑剤を揮発性の溶媒に以下の重量比で分
散させる。 潤滑剤：ＰＦ５０６０：ＩＰＥ＝２．５：４：１１ その溶液１６を上下左右移動可能な塗布機のノズル１５
で吸引する。現像ブレード８を固定配置させておき、ノ
ズルを塗布開始位置８（ａ）迄移動する。その位置から
添加終了位置８（ｂ）迄ノズルより溶液を吐出させなが
ら移動することによって塗布を行っている。

【００４０】 「参考例及び実施例における実験手順」 以下に参考例及び実施例における実験手順を説明する。 手順１：上記の比率で溶液を作成し上記の塗布方法を用
いて現像ブレード上に潤滑剤を含んだ溶液を塗布する。 手順２：溶剤の乾燥を待った後現像ブレード及び現像ス
リーブを所定の位置に設置する等して現像器を作成す
る。 手順３：トナーが現像ブレード現像スリーブに介在しな
い状態で現像スリーブを１分間に１回転のスピードで２
分間回転させる。 手順４：現像スリーブ、現像ブレード間にトナーを介在
させて画出しを行い評価する。

【００４１】１：潤滑剤として好ましい材料 上記の方法で潤滑剤の材料を幾つか変えて実験を行っ
た。その結果間題の起きた材料、起きなかった材料、ま
た間題のおきた材料では、何が問題となったかを記す。

【００４２】１−１：結果 問題の起きなかった潤滑剤材料 ＰＭＭＡ粒子、ウレタン系弾性粒子・アクリル系樹脂、
ポリスチレン架橋体、ＰＶＤＦ。

【００４３】問題の起きた潤滑剤材料 トスパール：空回転によって潤滑剤が剥がれ落ちてしま
い現像ブレードが削れて現像スリーブに固着し、現像ス
リーブ上にトナーコートしない。 六方晶窒化ホウ素：潤滑剤が現像スリーブに固着してし
まい、トナーコートしなくなった。 フェノール樹脂：トスパールの時と同じ状況。 トナー：現像ブレードの際に粉同士が電気的な力によっ
てはじきあい、均一に塗布できない。

【００４４】また同一材料で重量平均径を変化させて同
様な実験を行なったところ、５．０μｍ以下だと後述す
るトナーを過帯電させてしまうことによる画像不良、５
０．０μｍ以上だと現像ブレードが削れて現像スリーブ
に固着してしまうことによる画像不良が生じ易くなるこ
とが分かった。

【００４５】１−２：まとめ 上記の結果により潤滑剤として求められている性質とし
て、 １：現像ブレード塗布時に粉同士がはじかないで均一に
存在可能 ２：空回転時に現像スリーブ、現像ブレードより剥がれ
落ちづらい ３：現像スリーブに強固には固着しない 等があることが分かったが、上記のＰＭＭＡ等の不飽和
アクリル酸エステル類、ウレタン系弾性粒子・アクリル
系樹脂、ポリスチレン架橋体、ＰＶＤＦだと上記の条件
を満たす性質を有していることが分かった。

【００４６】以上の結果より高画質化を図った場合でも
潤滑剤としてＰＭＭＡ、ウレタン系弾性粒子、アクリル
系樹脂、ポリスチレン架橋体、ＰＶＤＦのうちのいずれ
かを用いることによって現像ブレード現像スリーブの傷
等による画像不良を防止でき、さらにはその重量平均径
が５．０μｍ以上４５．０μｍ以下であるとより安定し
た画像を提供できることが分かった。

【００４７】 実施例１ 次に図５を用いて実施例１について説明する。実施例１
の特徴は不定形形状の材料を潤滑剤として用いることに
ある。

【００４８】 ２：潤滑剤として好ましい形状参考例 と同様な実験方法で、シリコーン樹脂を粉砕する
ことによって不定形形状を得た。粉砕時間を変えること
によって円形度を変化させた。（シリコーン樹脂は参考
例で示したとおり球形形状では画像不良が生じてい
る。） ２−１：各パラメータの測定方法及び物理的意味 本発明で使用する潤滑剤形状を定義するパラメータ（円
相当径、円形度、個数平均径、重量平均径）は全て東亜
医用電子（株）製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１
０００を用いて測定した値を用いた。

【００４９】測定法としては、フィルターを通すなどし
て微細なごみを取り除いた水（１０ ³ｃｍ³中の粒子数が
２０個以下）約５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、
（好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩）を数滴
加え、更に測定試料を２〜２０ｍｇ程度加えて超音波分
散器で約１〜３分間分散処理を行ない、測定試料の粒子
濃度を４０００〜８０００個／１０³ｃｍ³に調整した試
料液を用いて、前記フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−
１０００内に通す。測定器内では全ての粒子形状を画像
として取り込み、その画像を元に各パラメータの値を算
出している。以下に各パラメータの簡単な物理的意味及
び算出方法について説明する。

【００５０】２−１−１：円相当径 粒子像の投影面積と同じ面積を持つ円を想定した時の円
の直径。

【００５１】 ２−１−２：円形度 粒子の凹凸の度合いの指標であり、粒子が完全な球形の
場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度
は小さな値となる。以下の式を用いて定義する。 円形度＝粒子像と同じ投影面積を持つ円周長／粒子投影
像の周囲長。

【００５２】２−１−３：平均径 本発明における平均径としては個数平均径と重量平均径
があるが、円相当径がｄⁱからｄⁱ⁺¹の範囲の粒子数をｆ
⁰ⁱ、円相当径がｄⁱからｄⁱ⁺¹の範囲の粒子総重量を
ｆ³ⁱ、としたときに以下の式を用いて定義する。

【００５３】 個数平均径＝Σ（ｄⁱ×ｆ⁰ⁱ）／Σｆ⁰ⁱ 重量平均径＝Σ（ｄⁱ×ｆ³ⁱ）／Σｆ³ⁱ ２−２：円形度の影響 以下に円形度の異なる材料を潤滑剤として用いた時の結
果を示す。

【００５４】２−２−１：結果

【００５５】

【表１】 ２−２−２：まとめ 以上の結果より高画質化を行った構成でも円形度が０．
７以上０．９以下となる潤滑剤を使用することによって
画像不良の発生しない現像器を提供できることを確認し
た。

【００５６】これは潤滑剤形状として、真球よりも円形
度が低い方が現像スリーブや現像ブレードに対する接触
面積が大きくなるため、現像ブレードや現像スリーブへ
の付着力が強くなり、その結果潤滑剤としての役割を果
たしやすくなるが、円形度が低すぎると逆に付着力が強
く働きすぎるため、現像スリーブに固着してしまうこと
を意味する。

【００５７】なお、真球のポリマー粒子を用いた場合は
材料の電荷が影響するが、不定形樹脂の場合は材料の電
荷にかかわらず本発明の目的を達成することができる。

【００５８】２−３：粒径 次に、潤滑剤の粒径の大きさについての実験を行った。

【００５９】２−３−１：結果 実験の結果、粒径にばらつきのある潤滑剤を用いた場
合、初期における画像出力時に現像ブレード現像スリー
ブ間に潤滑剤が挟まり、その部分の現像スリーブに円周
上にトナーがコートしなったことによる若干縦すじが画
像上に発生する場合があった。

【００６０】しかし上記の縦すじは、ふるい目の開きが
７５μｍとなるメッシュ数２００のふるいを通過する潤
滑剤のみを用いた場合だと発生しなかった。

【００６１】２−３−２：まとめ すなわち粒径のばらついている潤滑剤を用いた際でも、
ふるい目の開きが７５μｍとなるメッシュ数２００のふ
るいを通過する潤滑剤のみを用いることによって、初期
における画像出力時に現像ブレード、現像スリーブ間に
潤滑剤が挟まり、その部分の現像スリーブにトナーがコ
ートしなったことによる縦すじの発生を防止できること
が分かった。

【００６２】２−４：平均粒径 次に平均粒径及び粒度分布の影響を考察するための実験
を行った。

【００６３】平均粒径及び粒度分布の異なる潤滑剤は粉
砕時間を変化させるのと数種類のメッシュを通すことに
よって用意した。

【００６４】 ２−４−１：結果 実験結果を図５に示す。図５に於いて横軸は個数平均
径、縦軸は重量平均径である。図５（ａ）は現像ブレー
ドが削れて現像スリーブに固着することによる画像不良
の発生した領域で、５（ｂ）トナーの過帯電による画像
不良の発生した領域（この画像不良に関して実施例２に
おいて説明する）、５（ｃ）は実施例１の２−３で記し
た、潤滑剤の粒径が大きすぎることによる縦すじ発生領
域、斜線部は問題の発生しなかった領域である。

【００６５】上記の実験は粉砕した潤滑剤を使用してい
る。すなわち、様々な粒径が存在する系での結果である
が、粒径の揃った異なる２種類若しくは数種類の潤滑剤
を混合して上記と同様の実験を行ったところ図４と同様
な結果が得られた。

【００６６】２−４−２：まとめ 不定形粒子を用いた場合、潤滑剤の粒径が小さすぎると
トナーに対する帯電能が高まり、大きいと接触面積が小
さくなるため現像ブレード、現像スリーブへの付着力低
くなる等、粒径と画像不良との間には大きな相関がある
が、個数平均径が１．５μｍ以上３．０μｍ以下、かつ
重量平均径が１５．０μｍ以上４５．０μｍ以下となる
潤滑剤を用いることによって画像不良を防止することが
できることが分かった。

【００６７】 実施例２ 次に実施例２について説明する。実施例２の特徴は不定
形形状の材料を潤滑剤として用いることにある。

【００６８】 ３：潤滑剤として好ましい帯電特性 ３−１：実験方法 潤滑剤として帯電特性が異なる材料を用い、参考例に記
した方法で画像出力を行った。その結果を以下に示す。
帯電量の測定方法として以下の方法を用いた。

【００６９】画像出力時にはトナーホッパー内のトナー
が現像剤スリーブにコートされ、ズリーブと共に回転す
る。現像ブレードとのニップ部を通過したトナーはスリ
ーブ及びブレードさらにはトナー同士との摩擦等により
帯電され現像に供給される。

【００７０】この時この構成の帯電量として現像寸前位
置における現像スリーブ上にコートされた単位重さあた
りの帯電量をトナーのＱ／Ｍと定義する。

【００７１】同様にトナーの変わりにトナーホッパー内
に十分に潤滑剤を充填し、トナーの場合と同様な方法で
潤滑剤のＱ／Ｍを測定した。

【００７２】 ３−２：結果 ３−２−１：ネガトナーを用いた場合で参考例に記載の
現像器構成 材料 Ｑ／Ｍ 画像出力した結果 トナー −１５ メラミン ＋２０ トナー過帯電による画像不良発生 ＰＭＭＡ ＋７ 問題無し シリコーン −３ 問題無し ＰＶＤＦ −２０ 問題無し ＰＴＦＥ −５０ 濃度薄発生。

【００７３】 ３ー２−２：ポジトナーを用い、帯電、
現像、転写バイアスなどの電圧を適正に変更した系で、
それ以外は参考例と同様の構成。

【００７４】 材料 Ｑ／Ｍ 画像出力した結果 トナー ＋７ メラミン ＋２０ 濃度薄発生 ＰＭＭＡ ＋１０ 問題無し シリコーン −３ 問題無し ＰＶＤＦ −２０ トナー過帯電による画像不良発生 ＰＴＦＥ −５０ トナー過帯電による画像不良発生。

【００７５】３−３：まとめ 以上の結果より、現像時における現像剤のみの現像剤担
持体上における単位重さあたりの電荷量をＴ、現像剤の
変わりに潤滑剤を使用し、現像剤の時と全く同様な方法
で潤滑剤に電荷を付与した時の、潤滑剤のみの現像剤担
持体上における単位重さあたりの電荷量をＪ、とした時
に以下の関係式となる材料を用いることで帯電量がトナ
ーと違いすぎることによって生じる画像不良を防止でき
ることを確認した。 Ｔが正の時： −０．５×Ｔ≦Ｊ≦２．０×Ｔ Ｔが負の時： ２．０×Ｔ≦Ｊ≦−０．５×Ｔ これは潤滑剤自身も電荷を付与されるため、現像バイア
スによって感光ドラムに飛翔するため、潤滑剤がトナー
と同極性で且つ電荷が高すぎると、感光ドラムに飛翔し
た際にトナーがその部分に飛翔しづらくなるため濃度薄
が生じ、又潤滑剤がトナーと逆極性で電荷が高すぎると
潤滑剤がキャリアの役割を果たし、極端にトナーの電荷
をあげてしまいコート不良が生じてしまう。潤滑剤自身
の電荷量が上記の範囲だと以上の問題を回避できるから
である。

【００７６】 実施例３ 濃度 次に実施例３の説明を行なう。本実施例３の特徴は潤滑
剤の存在濃度を規定することにある。

【００７７】 ４：好ましい存在濃度 ４−１：実験方法実施例３ における実験は参考例と同様である。ただし溶
液を作る際に潤滑剤の濃度を変化させることによって現
像ブレード上の潤滑剤の量を変え、現像スリーブ上の単
位面積当たりの存在量を変化させた。潤滑剤は実施例１
で説明した形状を持つシリコーン樹脂を用いた。

【００７８】 ４−１−１：現像スリーブ上の単位面積
当たりの存在量 本実験では参考例で記したのと同様に現像ブレードに潤
滑剤を存在させて、現像スリーブの空回転を行う。現像
ブレードのみに存在していた潤滑剤は上記現像スリーブ
の空回転によって現像ブレード、現像スリーブの両方に
存在するようになるが、この時の現像スリーブの空回転
前後での現像スリーブの重量の差分を計測し、その重さ
を現像スリーブのうち潤滑剤が付着している面積で除算
することによって現像スリーブ上単位面積当たりの付着
量（ｍｇ／ｃｍ²）求めた。

【００７９】 ４−２：結果 ＮＯ． 現像スリーブ上付着量 結果 １ ０．００５ｍｇ／ｃｍ² 現像ブレードが削れて現像スリーブに固着 する ２ ０．０１ｍｇ／ｃｍ² 問題なし ３ ０．０５ｍｇ／ｃｍ² 問題なし ４ ０．１ｍｇ／ｃｍ² 問題なし ５ ０．１０５ｍｇ／ｃｍ² 現像スリーブ表面チェックが出来ず。

【００８０】４ー３：まとめ 以上の結果より現像スリーブ上に付着した潤滑剤の量が
多すぎると外観検査を行ないにくく、また、少なすぎる
と現像ブレードが削れて現像スリーブに固着してしまう
ことによる画像不良が発生える可能性が高まるが、現像
スリーブ上における単位面積当たりの潤滑剤の重さとし
ては０．０１ｍｇ／ｃｍ²以上０．１ｍｇ／ｃｍ²以下で
あると上記の問題を防止できることが分かった。

【００８１】 実施例４ 本実施例の特徴は、先の実施例で説明した現像装置を、
感光体ドラム、クリーナ、帯電装置等と一緒に交換可能
な一体型カートリッジ内に設けたことにある。

【００８２】図２はその一体型カートリッジを用いた画
像形成装置の一例を表した図であり、先の実施例で述べ
た画像形成装置と同構成のものには同符号を付けた。本
実施例では、現像装置６と感光ドラム１とクリーニング
装置５と帯電装置２を、外装１００によって各装置を結
合し一体型カートリッジとしたものを示してある。この
一体型カートリッジの場合は、トナー７を使い切った時
に、他の装置もほぼ同時に寿命を迎えるよう設計されて
いる。従って、ユーザはカートリッジ内のトナーがある
間は常に安定した画像を得ることができ、しかも一体型
であるために、その交換も容易に行うことができるとい
う利点がある。そして、カートリッジ内の現像装置に、
本発明を用いることで、一体型カートリッジ本来の利点
に加えて、高精細な画像形成を安定して行えるという利
点がある。

【００８３】

【発明の効果】以上説明した様に第一の発明によれば、
高画質化を図っても潤滑剤としてＰＭＭＡ粒子、ウレタ
ン系弾性粒子、アクリル系樹脂、ポリスチレン架橋体、
ＰＶＤＦ、不定形樹脂を用いることによって現像スリー
ブ、現像ブレード傷起因等による画像不良を防止でき
る。

【００８４】第二の発明によれば、以下に示す特徴を持
った潤滑剤を用いることによってトナーの帯電量が著し
く変化することによる画像不良の発生しない現像器を提
供できる。

【００８５】現像の際に現像剤に電荷を付与するのと全
く同様な方法で潤滑剤のみに電荷を付与した時の現像剤
担持体上における単位重さあたりの電荷量をＪ、現像剤
のみを用いたときの現像剤担持体上における単位重さあ
たりの電荷量をＴとしたときに以下の関係式になる。

【００８６】 Ｔが正の時： −０．５×Ｔ≦Ｊ≦２．０×Ｔ Ｔが負の時： ２．０×Ｔ≦Ｊ≦−０．５×Ｔ。

【００８７】第三の発明によれば、現像装置初期使用以
前の現像剤担持体と現像剤規制部材との接触部及びその
近傍に現像剤が存在していない状態では、現像剤担持体
と現像剤規制部材との接触部及びその近傍に潤滑剤が存
在しており、上記潤滑剤として、ふるい目の開きが７５
μｍとなるメッシュ数２００のふるいを通過するものの
みを使用することで可能となる。

【００８８】第四の発明によれば、現像装置初期使用以
前の現像剤担持体と現像剤規制部材との接触部及びその
近傍に現像剤が存在していない状態では、現像剤担持体
と現像剤規制部材との接触部に潤滑剤が存在しており、
上記潤滑剤の現像剤担持体上に存在する単位面積当たり
の存在量を０．０１ｍｇ／ｃｍ²以上０．１ｍｇ／ｃｍ²
以下とすることによって達成可能となる。

【００８９】これは現像スリーブ上の塗布剤量を適正化
する。すなわち多すぎることによる現像剤担持体の外観
検査精度の低下、少なすぎることによる現像ブレード削
れの両方を防止するからである。

【００９０】第五の発明によれば、第一から第四の発明
に記載の現像装置を一体型カートリッジに用いること
で、カートリッジの利点である画像安定性、イージーメ
ンテナンス性に加え更なる高品位な画像が得られるプロ
セスカートリッジが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の現像装置の断面図

【図２】本発明の実験装置を示す断面図

【図３】本発明の実験装置及び効果を説明する断面図

【図４】本発明の実験方法を示す図

【図５】本発明の実験結果を示す図

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 帯電ローラ ３ 現像スリーブ ４ マグネットロール ５ クリーニング手段 ６ 現像容器、トナーユニット、トナーホッパー ７ トナー ８ 現像ブレード ８（ａ）塗布開始位置 ８（ｂ）塗布終了位置 １５ 塗布機のノズル １６ 潤滑剤溶液 ５１ 現像装置、カートリッジ現像装置 ５１ａ 現像部 ５１ｂ トナーホッパー部 ５２ カバー ５３ トナーシール５３ １００ プロセスカートリッジ １０１ スキャナユニット １０２ 折り返しミラー １０３ カセット １０４ 記録材 １０５ 給紙ローラ １０７ 転写手段 １０９ 定着器

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも現像剤、現像剤担持体、現像
   剤規制部材とを有する現像装置に於いて、 現像装置初期使用以前の現像剤担持体と現像剤規制部材
   との接触部に現像剤が存在していない状態では、現像剤
   担持体と現像剤規制部材との接触部に潤滑剤として、重
   量平均粒径が５〜４５μｍで、平均円形度が０．７以上
   ０．９以下であるポリマー粒子が存在することを特徴と
   する現像装置。
2. 【請求項２】該ポリマー粒子を構成するポリマーの電荷
   量Ｊが、 現像時の現像剤担持体上における単位重さあ
   たりの現像剤のみの電荷量をＴ、現像剤の変わりに潤滑
   剤を使用し、現像剤の時と全く同様な方法で潤滑剤に電
   荷を付与した時の、現像剤担持体上における単位重さあ
   たりの潤滑剤のみの電荷量をＪとした時に以下の関係、 Ｔが正の時： −０．５×Ｔ≦Ｊ≦２．０×Ｔ Ｔが負の時： ２．０×Ｔ≦Ｊ≦−０．５×Ｔ にあることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
3. 【請求項３】 該ポリマー粒子の個数平均径が１．５μ
   ｍ以上３．０μｍ以下、かつ重量平均径が１５．０μｍ
   以上４５．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１
   記載の現像装置。
4. 【請求項４】 該ポリマー粒子として、ふるい目の開き
   が７５μｍのメッシュ数２００のふるいを通過するもの
   のみを使用することを特徴とする請求項１記載の現像装
   置。
5. 【請求項５】 該ポリマー粒子が不定形シリコン樹脂で
   あることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載の現像
   装置に於いて、現像装置初期使用以前の現像剤担持体現
   像規制部材との接触部に現像剤が存在していない状態に
   現像剤担持上に存在する単位面積当たりの潤滑剤の量が
   ０．０１ｍｇ／ｃｍ2以上０．１ｍｇ／ｃｍ2以下とする
   ことを特徴とする現像装置。
7. 【請求項７】画像形成装置本体に脱着可能であるプロセ
   スカートリッジにおいて、請求項１から６のいずれか記
   載の現像装置を有することを特徴とするプロセスカート
   リッジ。